Наиболее применимы оптимизационные методы для решения производственных и бизнес-задач по следующим направлениям:
Планирование производства
Планирование работ и календарное планирование
Моделирование распределения ресурсов
Движение товаров и логистика
Оптимизация нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности
Планирование технологических процессов
Техническое проектирование
Планирование вложения капитала
Сетевое планирование
Финансовая оптимизация
Задача разработки технологического процесса изготовления детали заключается в нахождении для данных производственных условий оптимального варианта перехода от полуфабриката, поставляемого на машиностроительный завод, к готовой детали. Выбранный вариант должен обеспечивать требуемое качество детали при наименьшей ее себестоимости. Технологический процесс изготовления заготовки рекомендуется разрабатывать в следующей последовательности:
1) изучить по чертежам служебное назначение детали и проанализировать соответствие ему технических требований и норм точности;
2) выявить число деталей, подлежащих изготовлению в единицу времени и по неизменяемому чертежу, наметить вид и форму организации производственного процесса;
3) выбрать полуфабрикат, из которого должна быть изготовлена деталь;
4) выбрать технологический процесс получения заготовки, если неэкономично или
физически невозможно изготовлять деталь непосредственно из полуфабриката;
5) обосновать выбор технологических баз и установить последовательность обработки поверхностей заготовки;
6) выбрать способы обработки поверхностей заготовки и установить число переходов по обработке каждой поверхности, исходя из требований к качеству детали;
7) рассчитать припуски и установить межпереходные размеры и допуски на отклонения всех показателей точности детали;
8) оформить чертеж заготовки;
9) выбрать режимы обработки, обеспечивающие требуемое качество детали и производительность;
10) пронормировать технологический процесс изготовления детали;
11) сформировать операции из переходов и выбрать оборудование для их осуществления;
12) выполнить размерный анализ технологического процесса;
13) выявить необходимую технологическую оснастку для выполнения каждой операции и разработать требования, которым должен отвечать каждый вид оснастки;
14) разработать другие варианты технологического процесса изготовления детали,
рассчитать их себестоимость и выбрать наиболее экономичный вариант;
15) оформить технологическую документацию;
16) разработать технические задания на конструирование нестандартного оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента.
При разработке технологического процесса используют чертежи сборочной единицы, в состав которой входит деталь, чертежи самой детали, сведения о количественном выпуске деталей, стандарты на полуфабрикаты и заготовки, типовые и групповые технологические процессы, технологические характеристики оборудования и инструментов, различного рода справочную литературу. Руководящие материалы, инструкции, нормативы.
Технологический процесс разрабатывают либо с привязкой к действующему, либо для создаваемого производства. В последнем случае технолог обладает большей свободой в принятии решений по построению технологического процесса и выбору средств для его осуществления.
Разработка технологического процесса изготовления любой детали должна начинаться с глубокого изучения ее служебного назначения (СН) и критического анализа технических требований и норм точности, заданных чертежом.
Формулируя СН детали, необходимо не только четко сформулировать задачи, для
решения которых предназначена деталь, но и описать условия, в которых деталь должна
выполнять свое СН в течение всего срока службы.
В первую очередь необходимо «отыскать» исполнительные поверхности детали. Это
те поверхности, которыми деталь выполняет свое СН и, ради которых она создается.
Важнейшим и самым трудоемким при достижении показателем качества детали, как и СЕ, является ее точность. Характеризуется она рядом технических требований (ТТ).
Анализ и корректировку ТТ на деталь удобно выполнять в несколько этапов.
На первом этапе анализируется и корректируется номенклатура ТТ, которая условно состоит из 2 групп. К одной группе относятся показатели, характеризующие точность каждой поверхности детали: точность размеров (длина, Ø, высота и т. п.); точность формы (макроотклонения, волнистость, микроотклонения); твердость, покрытие и т. п.
Ко второй группе относятся показатели, характеризующие относительное расположение всех поверхностей детали (параллельность, симметричность, соосность и т. п.).
Непрерывно-поточное производство целесообразно организовывать тогда, когда технологическое оборудование можно полностью загрузить изготовлением детали одного
наименования, т. е. при массовом типе производства.
При изготовлении малотрудоемких деталей в относительно небольших количествах
(крупносерийное, серийное производство) целесообразно организовывать переменнопоточное производство. При этом детали объединяют в группы по признакам близости СН, конструктивных форм, размеров, ТТ, материалов и разрабатывается групповая технология.
Выбор исходной заготовки и метода ее получения
Основными факторами, влияющими на решения, принимаемые на данном этапе разработки технологического процесса изготовления детали, являются: конструкция детали, материал, служебное назначение, технические требования, программы выпуска в год (Nг) и по неизменным чертежам (Nн. ч.); тип производства, вид и форма организации производства, стоимость материала (полуфабриката), себестоимость исходной заготовки,
получаемой тем или иным методом; расход материала, себестоимость изготовления детали из исходной заготовки.
Выбор исходной заготовки и метода ее получения должен обеспечивать минимальную себестоимость детали. Исходная заготовка – заготовка перед первой технологической операцией механической обработки.
Для того чтобы проще представить последовательность выбора исходной заготовки,
Себестоимость самих исходных заготовок, полученных разными методами, колеблется в широких пределах. Для получения заготовок используют разнообразные технологические процессы и их сочетания: различные способы литья, пластического деформирования металлов, резка, сварка, комбинированные способы: штамповки – сварки, литья – сварки; порошковой металлургии.
Основанием для выбора технологических баз является служебное назначение поверхностей детали и установленные между ними размерные связи.
Выбор технологических баз зависит: от ТТ, характеризующих точность размеров,
расположения и макрогеометрию поверхностей детали (за исключением случаев их обработки мерным инструментом); от возможностей существующего парка оборудования и технологической оснастки.
Выбор технологических баз выполняют в два этапа:
– выбирают технологические базы, необходимые для получения наиболее ответственных показателей точности детали и используемые при обработке большинства поверхностей заготовки;
– выбирают технологические базы на первой (первых) операции технологического
процесса.
Выбор технологических баз для обработки большинства поверхностей заготовки
определяет те поверхности, с которых необходимо начинать ее обработку. Выбор технологических баз на первой (первых) операции связан с решением двух групп задач:
1) установлением связей между обрабатываемыми и остающимися необработанными поверхностями;
2) распределением припусков между обрабатываемыми поверхностями.
Обычно возможны несколько вариантов. Каждый вариант базирования обеспечивает прямое (кратчайшее), т. е. наилучшее решение лишь одной задачи из всей совокупности. Поэтому нужно выбрать тот вариант, который обеспечивает все ТТ в пределах допускаемых отклонений и менее сложен в реализации схем базирования.
Определение последовательности обработки поверхностей заготовки. Выбранный вариант базирования служит основой при определении последовательности обработки поверхностей заготовки. Вместе с тем, определяя последовательность обработки, учитывают: конструктивные особенности детали; требования к ее качеству; методы получения размеров, свойства заготовки (материал, масса, размеры, припуски на обработку); возможности оборудования, необходимость в термической обработке; организацию производственного процесса и др.
Обработку заготовки начинают обычно с подготовки технологических баз. В комплекте баз в первую очередь обрабатывают поверхность (или сочетание поверхностей),
лишающую заготовку большего числа степеней свободы (установочная или двойная направляющая база). Базирование заготовки по необработанным поверхностям в направлении выдерживаемых размеров допустимо лишь один раз.
В начале технологического процесса обычно стремятся снять с заготовки наибольшие припуски с тем, чтобы создать лучшие условия для перераспределения остаточных
напряжений в заготовке и вскрыть возможные дефекты на ранней стадии обработки.
Высокие требования к точности формы, размеров и относительного положения поверхностей детали заставляют вести обработку заготовки в несколько переходов. В отдельных случаях предварительную и окончательную обработку поверхности выполняют последовательно при одной установке заготовки. Чаще эти этапы разделяют, относя
окончательную обработку поверхностей на конец технологического процесса.
В конец технологического процесса выносят обработку легкоповреждаемых поверхностей (например, наружных резьб).
На последовательность обработки поверхностей заготовки влияют термическая (ТО)
и химико-термическая обработка (ХТО). Неизбежное деформирование заготовки в результате такой обработки вынуждает предусматривать в технологическом процессе предварительную и окончательную обработку и начинать последнюю с «правки» технологических баз. Поверхности, исправление которых после ТО затруднительно (например, крепежные отверстия в корпусных деталях), обрабатывают после ее выполнения. Некоторые виды ХТО усложняют процесс механической обработки. Так, при цементации, если требуется науглеродить только отдельные поверхности заготовки, остальные защищают либо омеднением, либо дополнительным припуском, удаляемым после цементации, но до закалки.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 |
